KERS/Schwungrad effizienter machen

Kotlette · Anmeldungsdatum: 24.01.2016 Beiträge: 5

Hallo,

ich hab ein paar Fragen zu Schwungradspeichern. Moderne magnetgelagerte und sich in Unterdruck befindliche Systeme verlieren am Tag gerade einmal 5% ihrer Energie.

Meine Vermutung über den Verlust der restlichen 5% ist, dass es die verbliebenen Teilchen im System sind, die von der Scheibe sehr schnell beschleunigt werden, an die Wand prallen und dann wieder zurück auf das Schwungrad treffen und das im Zweifel in die Gegendrehrichtung. Wenn man es schafft, dies zu verhindern, dann sollten die Leistungsverluste runter gehen.

1) Mit Hilfe einer weichen, durchlässigen Gehäuseinnenwand. Normaler Stoff könnte da genügen. Alle Wandseiten werden mit einigen cm Stoff bedeckt, so dass Teilchen, die dort aufprallen abgebremst werden und in genügend Fällen sich im Stoff "verheddern" und dort die Energie verlieren. Schwirren sie am Ende wieder raus und in Richtung Schwungrad, dann langsam, also mit wenig Kraft, die auf die Scheibe ausgeübt werden kann.

2) Mit Hilfe eines großen Gehäuses relativ zum Schwungrad, da die Teilchen sich in 3D ausbreiten und sie sich rechnerisch so verbreiten, wie die Ionen einer offenen Strahlungsquelle. Jeder Meter näher dran steigert die Wahrscheinlichkeit getroffen zu werden um hoch 3. Daher ist es 30km entfernt statistisch betrachtet nicht unsicherer als in 10km Höhe. Vergleichar sollte es auch bei Schwungrädern sein.

3) Mit Hilfe eines Schwungringes anstatt einer Scheibe, wie sie normal ist. Ein Ring hat vielleicht 10% der Oberfläche einer Scheibe und wird entsprechend weniger von den herumschwirrenden Teilchen getroffen. Die Problematik, wie man den Ring mit Energie be-, oder entladen lässt sich mit ausfahrbaren Kontakten lösen, etwa wie beim Fahrraddynamo.

Vor allem 3) scheint mir eine zwingende Lösung zu sein, um die 5% wegzubekommen. Es sollte doch relativ betrachtet so viel weniger Zusammenstösse zwischen Ring und Teilchen geben, wie die Ringoberfläche kleiner wird. Da das Gewicht nur linear wichtig ist, Radius aber quadratisch und die Umin sogar kubisch kann der Verlust der Masse ausgeglichen werden mit ein paar mehr Umdrehungen (zumal ein Ring höhere Leistungen zulässt als eine Scheibe..).

Fragen:
Welchen Einfluss hat die notwendige mechanische Ineffizienz?
Welchen Einfluss haben die verbleibenden Teilchen im System?
Welche Einflussfaktoren gibt es sonst noch?
Wieviel Sinn machen meine 3 Ideen, werden die bereits umgesetzt (habe sie noch nirgends gesehen)?

Danke schonmal, Grüsse!

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 6119 Wohnort: jwd

Du kannst die Teilchen in einem Trichter auffangen und auf ein Schaufelrad leiten, Dieses wiederum treibt das Schwungrad an. Nach Energieabgabe fallen die Teilchen in einen Müllbeutel und werden als Spam entsorgt.